| 研究概要 |
燃焼装置の小型化に伴って,高負荷燃焼が注目を集めているが,限られた空間内で多量の燃料を燃焼させるためには,乱流混合と火炎伝ぱの制御が必要である。本研究では,乱流予混合火炎における火炎伝ぱ限界と火炎微細構造が,乱れによってどのように影響を受けるかを明かにするとともに,初期乱れや流速勾配が燃焼器内の火炎の広がりや燃焼率に及ぼす影響を明らかにし,高負荷燃焼の際の制御に役立てようとするものである。本年度の結果として,以下のような結論を得た。1)乱れ強さの増加とともに,乱流火炎の微細構造は,主として反応支配の“層流火炎片"から,混合支配の“分散反応火炎"へと変化する。また,“層流火炎片"構造をもつ火炎において,混合気濃度を下げて行くと,火炎伝ぱ限界において“層流火炎片"構造が消失する。2)“分散反応火炎"は過度の混合による“消炎に近い乱流火炎",もしくは“自力伝ぱ性を消失した乱流火炎"と定義できる。3)流入する混合気の初期乱れ強さは,燃焼器内の混合の促進に大きく貢献する。また火炎の広がりに対しても効果が大きく,限られた空間における燃焼率の増大に有効である。4)希薄火炎伝ぱ限界に近い混合気濃度では,流入する混合気の初期乱れ強さは,燃焼の促進に貢献せず,むしろ強い乱れは“分散反応火炎"に近い構造を生じることにより,消炎を引き起こす。
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